孟加拉国德比甘吉公路桥预应力梁工程施工方案

庞艳辉

(黑龙江省隆业水利水电工程建设有限公司，哈尔滨 150081)

孟加拉国德比甘吉公路桥预应力梁工程施工方案

庞艳辉

(黑龙江省隆业水利水电工程建设有限公司，哈尔滨 150081)

孟加拉国德比甘吉公路桥工程为黑龙江省隆业水利水电工程建设有限公司参加的援外建设工程。文章论述了桥梁中墩盖梁施工和桥染上部工程施工技术。着重分析了预应力梁施工分为先张法和后张法，从预应力桥梁后张法施工方案研究入手，对预应力梁施工方案进行了探讨。

孟加拉；预应力；梁板；施工；方案

1 中墩盖梁施工

中墩盖梁施工分3道工序：模板安装、钢筋安装和混凝土浇筑。

1.1 盖梁模板安装

盖梁模板采用无支架施工。在墩柱施工时，按尺寸在盖梁底以下相应位置，顺桥纵向方向，在柱中心予留一圆孔，直径180 mm，在墩柱施工时预埋钢管，长度与柱直径相等。在孔内穿入Φ100 mm的圆钢作支座，在圆钢两端安装支座砂筒，顺水流方向放置工型钢梁，工型钢之间用铁件做横向联结，使其夹紧墩柱并防止扭曲变形。

工型字钢上铺设木方，上铺盖梁底模，外立侧模，上、下口用拉筋固定，两侧用斜拉张拉牢，达到设计要求为止见图1。

为保证混凝土的外观光滑和强度质量，提高模板周转率，用组合钢模板与木模结合，木制模板内侧一律钉镀锌铁皮，铁皮厚0.5 mm，模板拉筋不穿过混凝土。也可用钢板与角钢，焊制成定型钢模，即保证混凝土质量，又安装拆卸方便。

1.2 盖梁钢筋与混凝土

盖梁钢筋采用现场绑扎，绑扎要求严格按施工规范规定施工[1]。混凝土浇筑用泵送混凝土，分层用插入式振捣器振捣。养生用麻袋片覆盖洒水养生。

图1 无支架式中墩盖梁模板示意图

1.3 桥台盖梁、背墙、耳墙施工

桥台的墩柱、盖梁工程与中墩墩柱，盖梁的施工方法相同。另增加了背墙、耳墙的施工项目。

1.3.1 耳墙、背墙模板安装

耳墙、背墙模板，采用钢木结合的方法支立。在背墙模板支立时，把伸缩缝预留槽位置支立准确。耳墙应平行于桥纵向轴线。

1.3.2 钢筋与混凝土浇筑

背墙与耳墙施工，由于属于薄壁混凝土，故先绑筋，再支立模板，后浇筑混凝土[2]。钢筋绑扎严格按规范进行，浇筑用插入式振捣器分层振捣。

1.3.3 脚手支架

接桩、盖梁的施工作业平台，采用1.5寸钢管为脚手架材料，用钢扣件联结加固，绑扎成独立脚手支架做为施工作业平台。

2 桥梁上部工程

桥梁上部工程包括：空心板梁预制场及小构件预制场布置、空心板梁的预制准备工作、空心板梁的预制、预应力管道压浆和空心板梁封端。

2.1 空心板梁预制场及小构件预制场布置

2.1.1 空心板梁预制场的布置

根据该桥地质情况，空心板梁预制场布置在东岸与桥轴线垂直，行车方向的左侧，面积为4 000 m2的开阔平地上，场内设置分预制和储梁两部分，并满足171片空心板梁的预制和储梁的要求，空心桥梁底垫12个，钢筋绑扎底胎2个，34 m跨龙门吊1台，运梁线1条，混凝土拌合楼1座，及其它配套设施若干。

2.1.2 小构件预制场的布置

小构件预制场布设在东岸的南侧，面积为50 m2×60 m2，场内设置J-400搅拌机2台，皮带输送机4套，人行道块件底模6个，遮檐板底模10套，护坡块模板20套，栏杆、栏杆柱模板各8套及其它配套设施若干。

2.2 空心板梁的预制准备工作

2.2.1 制作梁底座及梁底模板

2.2.1.1 梁底座

空心板预制按3 d5片梁的施工进度安排，在预制场内布设12个梁底座，每个梁底座基础垫层采用30 cm水撼砂，20 MPa砖碴混凝土浇筑而成，为了防止空心板梁张拉时梁端受集中荷载而损坏，梁底座基础两端采用扩大混凝土基础。空心板梁底模板混凝土垫层示意图见图2。

图2

2.2.1.2 梁底模板

底模支承于梁底座上面，它由沿梁长方向紧贴于梁底座的纵、横向槽钢、橡胶垫、木方及3015钢模，间距为1.5 m的附着式振捣器等构件组成[3]。

2.2.2 模板制作、检修

预制空心板梁外侧模板采用钢模组装成大块运至现场后，用预制场内的龙门吊就位。

内模因形状复杂，分块多，采用装配式活动钢模，单块制作，现场拼装，且对平接缝不严密处，填塞泡沫塑料。

内模板平面部分用3015和2015钢模板拼装，倒角模板用3015钢模改制。

自制一套折板机具，按设计尺寸和模板结构加工焊接。模板内设钢支撑，在底模上安装两根纵向槽钢。

内模板组装：在预制场适当地方设一组装平台，分段将模板用U型卡子组装成形，内支撑与模板之间用卡具连接。当底部和侧面钢筋吊装就位后，分段吊装内模，各段内模之间连续严密牢固，梁底、梁肋尺寸用混凝土垫块控制。

内模板拆除：考虑到空心板梁内部尺寸中间大，端部小的特点，内模板宜采用分块拆卸的方法。制做四轮小平车，用内模底部两根纵向槽钢做导轨，两人坐在平车上，从端头向中间逐渐拆除顶模、侧模，拆下的模板与内支撑，随时用平车运出，从两端向内同时进行，最后从里向外拆除底模板。拆除内模板要配备通风、照明设施。空心板梁模板施工断面示意图见图3。

图3 空心板梁模板施工断面示意图

为防止内模上浮，在底座混凝土上顶埋锚环，用紧固螺栓和钢模梁把内模板固定压住。为确保整片空心板梁的纵向顺直度，每片空心板梁两侧分别用手动葫芦对拉。支模时内外模均涂脱模剂，拆模后对损坏的模板及时修整，涂脱模剂后备用。

2.2.3 安装龙门吊

龙门架设计吊装重量按空心板自重33 t的1.5倍计，吊装49.15 t，在预制场及桥下分别用P43钢轨及枕木铺设龙门吊行走路线，用水准找平准确至5 mm，利用工地现有万能杆件拼装三套门架完成空心板梁的预制及安装。预制场拼装一套净高为9.5 m，跨度为34 m的门架，完成空心板梁的预制及装车，桥下筑岛的顶面拼装两套净高为15.5 m，宽度为15 m的门架，完成空心板梁安装就位。预制场至桥下空心板梁安装处铺设运梁线1条且使其轨道与预制场龙门架轨道水平交叉，预制场内的龙门架轨道按与桥纵向轴线成90°角铺设。空心板梁采用内燃牵引车(C-60推土机改制)配合卷扬机牵引运输，运梁轨道间距为145.3 cm。

2.2.4 安装龙门架分4个步骤

1)铺设吊机行走路线，安装龙门架行走轮架。

2)在行走轮架上拼装吊机立柱及临时支架。

3)拼装横梁，并将其吊到立柱上安装，组成门架。

4)将起重平车吊到横梁上安装，最后安装所有供电设备。

2.2.5 龙门吊机运转试验

试验分3步进行：

2.2.5.1 无负荷试验

开动行走轮架，起重平车，做反复运转。

2.2.5.2 静负荷试验

开动起重平车至横梁中央，吊起额定起重量的75%，起高10 cm，检查刹车情况，持重10 min，卸去荷载，测量此时横梁的下挠度，要求f≤L/700，L为吊机跨度，反复进行多次直到达到要求。

2.2.5.3 动载试验

将梁吊起，同步往返运行多次，两吊机累计开动时间≥10min，各机应动作灵敏，工作平稳 ，制动可靠。

2.2.5.4 架设施工便桥

在河道导流口处，根据架桥期间河流流量情况计算，用贝雷梁修建长34m，跨径为21m的便桥1座，供跨墩龙门吊及运梁平车沿桥纵向轴线行走。

便桥基础用钢护筒，在第一旱季钻孔桩结束时，利用岛面龙门架配合振拔机插打。在第二旱季便桥架时，横向用45#工字钢钢性联接，护筒内填密实的粗砂，上铺枕木，便桥使用结束后，用射流泵配合卷扬机将护筒拆除，通过桑桥马桥施工，效果很好。便桥构造图见图4。

2.3 空心板梁的预制

2.3.1 空心板梁钢筋加工绑扎与波纹管卷制安装

2.3.1.1 钢筋加工

空心板梁多筋下料，制作采用切断机、成型机、电焊机，卷扬机等机具按设计尺寸进行常规加工。

2.3.1.2 钢筋绑扎

空心板梁钢筋绑扎采用整体与现场绑扎相结合的方法施工。步骤为：

1)在事先浇注好的混凝土台座上，制作两个钢筋绑扎底胎。

2)在钢筋底胎侧面划线定位，用以准确地确定空心板梁底板及肋板主筋与箍筋的根数与间距。

3)人工按设计要求在钢筋底胎上进行空心板梁底板与肋板部分钢筋整体绑扎。

4)为保证钢筋保护层厚度，用架产短筋进行钢筋骨架焊接加固后，再用混凝土垫块按设计要求的保护层呈梅花型绑扎在钢筋交叉点上。

5)绑所焊接好的骨架，经质检人员检查合格后，用龙门吊将钢筋骨架吊入模板内。

6)用龙门吊吊入内模检查各部分无差错后，按设计要求现场绑扎顶板钢筋。

7)空心板梁钢筋绑扎质量控制。

为了确保空心板梁钢筋绑扎质量，施工中严格按设计要求及钢筋操作规程进行作业，并按下表允许误差范围对钢筋绑扎质量进行控制。钢筋绑扎允许偏差表见表1。

表1 钢筋绑扎允许偏差表

2.3.1.3 波纹管卷制安装

波纹管机及钢带在国内购置，在现场卷制与安装。安装时应严格按设计坐标安装，并加设定位钢筋，以防止混凝土浇筑时位置变动。

2.3.2 浇筑混凝土空心板梁

2.3.2.1 混凝土浇筑

为了保证混凝土的质量，在混凝土浇筑前应根据当地所采购的材料及气象条件，进行多组不同配比实验，确定最优配合比以满足设计要求，每片空心板梁混凝土浇筑在预制梁底座上分三层进行，混凝土采用日本产混凝土拌合楼集中拌合，拌合时掺入FDN高效减水剂，坍落度按12～18cm控制。底板混凝土浇筑由空心板梁一端向别一端推进，混凝土由轮送泵直接送到浇筑仓内，并注意控制振捣与泵送的速度相协调。

肋板浇筑按层厚25cm分层进行，在肋板下缘斜坡处，派专人仔细观察该处混凝土的下料及振捣操作，并在混凝土浇筑过程中，注意随时检查预应力管道的位置。顶板混凝土浇筑也由一端向另一端进行，为了控制顶板上层混凝土平整度，防止施工人员践踏，在顶板浇筑时要搭设临时马道，并设专人看护混凝土管道。

2.3.2.2 混凝土振捣

混凝土振捣是保证空心板梁密实的关键。底板与肋板采用设在底模和侧模上间距为1.5m的附着式振捣器振捣，以气泡反出振捣密实为准。顶板混凝土使用插入式振捣器和平板振捣器振捣，振捣器的插入点应均匀排列，间距为1～1.5倍影响半径，振动作用影响半径通过试振确定。振动器不应触及钢筋和预埋件，且应与模板保持1/2影响半径的距离。

2.3.2.3 混凝土养护

养护是保证浇筑后空心板梁混凝土强度增长，防止发生干裂的重要措施，因该空心板梁为薄壁结构，所以采用拆模后喷GH—88养护剂的办法养护。

2.3.2.4 混凝土浇注的主要技术措施

1)在确保梁体混凝土设计强度及水灰比符合施工技术规范前提下，根据梁体不同部位选用不同坍落度的配合比，即在梁体底板选用16-18cm坍落度的配合比，在梁体肋板及顶板选用12-16cm坍落度的配合比。

2)选用优质粒径为0.5～1.5cm的碎石及合格的中砂骨料，且砂子使用前必须过筛，防止较大料径石子混入。

3)浇筑梁体混凝土，必须连续浇注，防止发生冷缝等缺陷，混凝土的振捣应明确分工按操作规程进行，确保振捣不漏振也不过振。

2.3.3 预应力张拉施工

空心板梁混凝土标号达到50MPa时方可张拉，张拉前需做混凝土强度试验。

2.3.3.1 预应力张拉程序与顺序

1)张拉程序：0x→初应力划线作记号105%Nx拌荷5min→顶塞测伸长值退楔。Nx为张拉控制力，0x为控制应力。

2)张拉顺序：根据设计要求，确定其张拉顺序为：1/2③→②→①→1/2③→④→③。预应力采用KBM15—4，KBM15—5张拉锚固体系。

2.3.3.2 预应力钢铰线的张拉管理

根据张拉控制力及伸长值，用张拉管理图控制预应力质量，并注意检验张拉后的空心板梁拱度值。由试验确定张拉设备的摩阻力数值后，在张拉时预以补足。

2.3.3.3 预应力的施加

1)准备工作：选定张拉机具设备及仪表，张拉千斤顶YCG—25型，配ZB4—500油泵，并在使用前采用100t万能试验力机进行现场校验，当遇到下列情况之一者须重新校验。①张拉时预应力钢绞线连续破断。②千斤顶严格漏油。③油表指针不能退回零点。④千斤顶更换油压部件或使用修复后的测力仪表。⑤长时间不使用或使用超过6个月。

拆除端头模板，松脱内模，检查钢铰线孔道是否畅通，如有漏浆及堵塞情况，应采取措施清除干净，同时将浇混凝土时漏水垫板喇叭口内的混凝土及杂物清理干净。

2)安装锚头和夹片：将钢铰线逐根对准穿入锚头的孔眼内，然后将锚环顺着钢铰线推至垫板处并靠紧，将夹片逐付套入钢铰线，夹片间隙要调整均匀，用小锤将夹片敲平击紧。

3)安装千斤顶：张拉千斤顶悬挂在一个活动支架上，利用手动葫芦调整千斤顶的上下位置，使钢铰线穿入千斤顶中孔内。安装工作锚并调整其位置。

2.3.3.4 张拉与锚固

启动油泵向千斤顶张拉缸供油，进行张拉，调节油泵上的节流阀，控制油压值和张拉速度。分级张拉，当千斤顶的一个行程结束时，量钢铰线伸长量，油泵再次供油，继续下一个行程，量伸长量。重复张拉直至拉到设计控制吨位和相应的伸长量。最后一个行程结束，油泵减压回油，工作锚上的夹片锚固在锚头上，至此完成一束张拉操作。

2.3.3.5 张拉记录

每次张拉操作均应及时准备地记录，张拉过程中发现异常情况应及时处理。

2.3.3.6 张拉注意事项

张拉操作应认真做到三对中(孔道、锚环、千斤顶)，一慢二快(大缸充油慢、对中、找平动作快)，张拉应两侧同步进行，分级张拉，每拉一级应观察钢绞线有无滑出、滑移，如滑量过大退出楔块重新张拉。当实测钢束伸长值超过理论计算值的±6%时，应查明原因，采取措施。退楔后，立即在锚环钢铰线上逐根划线，以观察是否有单根滑移，张拉后未压浆前严禁振动。

2.4 预应力管道压浆

2.4.1 压浆机具

灰浆泵、压力表、拌浆机、储浆桶、压浆管、灰浆嘴，2.5mm×2.5mm过滤筛等。

2.4.2 压浆主要工艺

1)切除张拉剩余钢铰线。

2)用高压水冲洗孔道后，用压缩空气吹除积水。

3)压浆顺序：先下后上，先低后高，从一端压入，当另一端冒出浓浆后关闭出浆阀，另一端继续压浆，当压力表读数为0.7MPa时，停止压浆，持荷2min，压浆完毕，至水泥浆终凝后，拆除压浆设备。

2.4.3 灌浆时注意事项

应注意以下来项：

1)严格按配合比拌合水泥浆，经常检查水泥浆的流动度，以12～18为宜。

2)灰浆泵灌压时≤70N/mm2以策安全，操作人员要戴防护镜，以防喷浆伤人。

3)灌浆作业要一次完成，中间不能停顿。

2.4.4 保证压浆质量的措施

1)施工中严格控制灰浆水灰比，水灰比≤0.4。

2)储浆罐内的灰浆要不停搅动，防止灰浆沉淀。

3)一端阀门关闭后，稳压平浆时间必须得到保证。

2.5 空心板梁封端

当压浆工程结束后，进行封端工作。为了使梁长尺寸满足设计要求，保证空心板端面混凝土平整、光滑、美观，封端时严格控制封端模板的加工和支立误差，其具体要求为：①外型尺寸误差为0～-5mm。②垂直度误差0～5mm。封端混凝土按层厚15～20cm分层下料，用小直径振捣器振捣密实，并在振捣时严格注意避免触及锚头，混凝土浇注结束后，盖湿麻袋片养生。

[1]乔巽厚，由爱众.北京饭店贵宾楼工程板柱体系机械化施工[J].建筑机械化，1987(12)：4-6.

[2]孟少平，郭正兴，杨宗放.装配整体式无黏结预应力混凝土空心板桥的设计与施工[J].建筑技术，1994(06)：363-365.

[3]张振好.预应力混凝土技术在建筑工程中的应用[J].科技信息：科学教研，2008(01)：118-119，169.

1007-7596(2015)01-0046-03

2014-10-13

庞艳辉(1972-)，女，河北安国人，工程师。

U445.57

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